ENDOINTOXICATION MARKERS IN URINE ASSESSMENT DURING PERIOPERATIVE PERIOD OF CORONARY ARTERY BYPASS SURGERY

Богданов М. В.¹, Головкин А. С.2, Шукевич Д. Л.³, Григорьев Е. В.4

¹Младший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий отдела экспериментальной и клинической кардиологии; ²кандидат медицинских наук, заведующий отделом экспериментальной и клинической кардиологии; ³доктор медицинских наук, зав. лаб. критических состояний; ⁴доктор медицинских наук, профессор, зам. директора по научной и лечебной работе, ФГБУ НИИ комплексных проблем сердечно - сосудистых заболеваний СО РАМН, Россия, г. Кемерово

ОЦЕНКА МАРКЕРОВ ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ В МОЧЕ В ДИНАМИКЕ ПЕРИОПЕРАЦИОННОГО ПЕРИОДА КОРОНАРНОГО ШУНТИРОВАНИЯ

Аннотация

Целью исследования являлась оценка уровня маркеров эндогенной интоксикации (ЭИ) в моче у кардиохирургических пациентов до операции, в интраоперационном и послеоперационном периодах коронарного шунтирования (КШ) с применением искусственного кровообращения (ИК).

Ключевые слова: эндогенная интоксикация, ишемическая болезнь сердца, коронарное шунтирование.

Bogdanov M.V.¹, Golovkin A.S.², Shukevich D.L.³, Grigoriev E.V.⁴

¹Associate Researcher, Laboratory of Cell Technology Department of Experimental and Clinical Cardiology;  ²Ph.D., head of the Department of Experimental and Clinical Cardiology; ³MD, Head. Lab. critical states, Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases RAMS; ⁴MD, Professor, Deputy. director for research and clinical work, Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases RAMS, Siberian Branch 650002, Kemerovo, Sosnovy blv, 6. E-mail: grigoriev@mail.ru, tel: 8-3842-64-36-04.

ENDOINTOXICATION MARKERS IN URINE ASSESSMENT DURING PERIOPERATIVE PERIOD OF CORONARY ARTERY BYPASS SURGERY

Abstract

The aim of the study was to estimate the intensity of markers endogenous intoxication (EI) in the urine of patients undergoing on-pump coronary artery bypass surgery (CABG) before the operation, during the operation and postoperatively.

Keywords: endogenous intoxication, ischemic heart disease, coronary artery bypass surgery.

Эндогенная интоксикация (ЭИ) является неспецифическим синдромом, характерным для многих заболеваний [2,5]. Ишемическое повреждение миокарда сопровождается выраженной эндогенной интоксикацией. Дополнительной причиной эндогенной интоксикации является системная воспалительная реакция, ведущая к образованию многочисленных токсических субстратов, включающих продукты протеолиза, циркулирующие иммунные комплексы, биогенные амины и цитокины [1,4]. Эндотоксины, обладая высокой биологической активностью, оказывают повреждающее действие как на кардиомиоциты в целом, так и на жизнедеятельность всех систем и органов [3]. Прогноз течения заболевания, выбор способа дезинтоксикационной терапии и других видов лечения невозможны без объективной оценки степени ЭИ. Оптимальный способ или группа способов, применяемых для оценки степени ЭИ в условиях клиники, должны быть технически простыми, достаточно оперативными, высокоспецифичными и чувствительными.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: оценить уровень маркеров ЭИ в моче у кардиохирургических пациентов до операции, в интраоперационном и послеоперационном периоде коронарного шунтирования с применением искусственного кровообращения.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ:

Все пациенты были проинформированы о проведении исследования и подписали информированное согласие на участие. Исследование проведено после одобрения протокола Локальным этическим комитетом НИИ. Обследовано 12 пациентов мужчин с ишемической болезнью сердца в возрасте 47 - 67 лет (медиана составила 58,3(53,2;62,1) года). Всем пациентам в условиях искусственного кровообращения (ИК) была выполнена операция коронарного шунтирования. Для защиты миокарда от аноксического повреждения использовали кровяную, холодовую кардиоплегию (соотношение крови и раствора 4:1).  Доставку охлаждённого (10-12^о С) кардиоплегического раствора к миокарду выполняли антеградно в корень аорты. Продолжительность ИК при выполнении операции составила в среднем 88,5(74,3;103,3) минут, продолжительность окклюзии аорты - 58,1(49,5;62,6) минуты. Забор мочи у пациентов проводили до операции, до начала ИК, после ИК и при поступлении в реанимацию, а так же на 1-е и 7-е сутки послеоперационного периода. В моче у пациентов оценивали выраженность ЭИ путем определения веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНиСММ) по методу М.Я. Малаховой. Кроме того, рассчитывали интегральные показатели: 1)пептидно-нуклеотидный коэффициент (ПНК), который указывает на соотношение пептидов и нуклеотидов, 2) коэффициент ароматичности (КА), показывает включения ароматических аминокислотных остатков в спектре, 3) коэффициент катаболического пула характеризующий вклад катаболической составляющей в спектр ВНиСММ [2].

Все исследования выполняли  на  спектрофотометре  Genesis 6 (Thermo Spectronic, США). Анализ данных проводили с помощью программы «Statistica 7.0», используя непараметрический критерий Вилкоксона  для зависимых выборок. Результаты представлены как медиана и квартили (Мe(25%;75%)). Статистически значимым считались различия данных при уровне значимости р˂0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ:

Уровень ВНиСММ у пациентов с ИБС увеличевается в интрооперационном периоде в среднем – в 2,3 раза по сравнению с до операционными значениями (р<0,05). При поступлении в реанимационное отделение отмечена тенденция к увеличению уровня маркеров ЭИ по сравнению с интраоперационными значениями, обусловленное реперфузионными повреждениями. Так, к 1 суткам после операции продолжается увеличение уровня ВНиСММ в моче и к 7 суткам достигает максимального зафиксированного увеличения в 2,4 раза по сравнению с исходными значениями (р<0,05). Характер развития ЭИ сопровождается направленностью метаболических реакций преимущественно по катаболическому пути, что подтверждает увеличение катаболического пула.

Тот факт, что увеличение интоксикации происходит преимущественно за счет увеличения компонентов небелкового происхождения, подтверждает и изменение величины расчетных коэффициентов. Так, снижение ПНК к 7 суткам в моче у пациентов позволяет предположить, что изменение уровня ВНиСММ обусловлено преимущественно веществами нуклеотидной природы. Снижение КА, отмеченное при поступлении больных в клинику и последующее  снижение к седьмым суткам  после операции отражает значение в развитии ЭИ ароматических хромофоров.

Интраоперационная ишемия миокарда безусловно приводит к  значительному выведению с мочой продуктов эндогенной интоксикации. Полученные данные вполне объяснимы гипоксией, характерной для контролируемой ишемии и репефузии миокарда, которая приводит к увеличению синтеза продуктов патологического обмена, приводящих к формированию синдрома эндогенной интоксикации. Установленная динамика интенсивности эндогенной интоксикации может быть обусловлена недостаточными компенсаторными возможностями организма пациентов с ИБС, которые в условиях интраоперационной ишемии миокарда значительно снижаются, несмотря на проводимую кардиоплегию. При проведении ИК и кардиоплегической остановки сердца в ткани миокарда под влиянием гипоксии создаются условия для дополнительной генерации радикальных продуктов, повышения интенсивности окислительной деструкции белков и липидов, что в итоге может приводить к нарушению структуры и функции клеточных мембран и клеток в целом.

Таким образом, полученные результаты  позволяют предположить, что воздействие интраоперационной ишемии на миокард сопровождается высоким уровнем выведения эндотоксинов с мочой у пациентов с ИБС. После коронарного шунтирования уровень маркеров ЭИ в моче у пациентов повышается и к 7 суткам после операции КШ остается на высоком уровне. Основную долю эндотоксинов (ВНиСММ) составляют вещества небелковой природы.